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Aggiornato il 03/06/2020
LE ORIGINI DI :
67P/Churyumov-Gerasimenko
L'evoluzione orbitale:
Gli astronomi ipotizzano che possa essere un oggetto del Disco Diffuso.
La cometa esplorata da Rosetta proviene da un luogo buio e freddo. Usando l'analisi statistica e il calcolo scientifico, gli astronomi della Western University in Canada hanno tracciato un percorso che molto probabilmente individua la casa natale della cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko nella lontana regione oltre la Fascia di Kuiper , una vasta regione al di là di Nettuno che ospita asteroidi ghiacciati e comete.
( In un lontano passato, l'orbita di 67P / Churyumov-Gerasimenko si estendeva ben oltre Nettuno oltre la fascia di Kuiper. Le interazioni con Nettuno e con il gigante gravitazionale Giove hanno modificato l'orbita della cometa nel tempo, trascinandola nel Sistema Solare interno.
Credito: Western University, Canada ).
Secondo la nuova ricerca, questa cometa è relativamente nuova nelle parti interne del nostro sistema solare, essendo arrivata solo circa 10.000 anni fa. Prima di ciò, ha trascorso gli ultimi 4,5 miliardi di anni in congelata in una regione chiamata Disco Diffuso.
Nella giovinezza del Sistema Solare, gli asteroidi che si trovarono troppo vicino a Nettuno furono dispersi dall'incontro con il pianeta blu.
Le loro orbite portano ancora le testimonianze di quegli incontri di tanto tempo fa : sono spesso molto allungate (a forma di sigaro) e inclinate, volenti o nolenti dal piano dell'eclittica fino a 40°.
Poiché le loro orbite possono portarli a centinaia di distanze Terra-Sole nelle profondità dello spazio, gli oggetti del Disco Diffuso sono tra i luoghi più freddi del Sistema Solare con temperature superficiali inferiori ai 50° sopra lo zero assoluto.
I vari tipi di ghiacci che si sono uniti per formare la 67P alla sua nascita oggi sono poco cambiati, è roba primordiale.
( Guarda come l'orbita della cometa di Rosetta si è evoluta dalla sua formazione ).
Il grande gruppo, delle comete della famiglia di Giove , deve la sua esistenza alla potente gravità del gigante pianeta Giove. Queste comete corrono intorno al Sole con periodi inferiori a 20 anni.
Si pensa che provengano da collisioni tra asteroidi rocciosi e ghiacciati nella Fascia di Kuiper.
I frammenti lanciati da queste collisioni sono perturbati da Nettuno in lunghe orbite eccentriche che li avvicinano a Giove, che li costringe con la sua gravità in orbite di breve periodo.
Mattia Galiazzo e l'esperto di sistemi solari Paul Wiegert , entrambi alla Western University, hanno dimostrato che in origine, la cometa 67P probabilmente trascorse milioni di anni nel Disco Diffuso, con un semiasse-maggiore della sua orbita di circa il doppio della distanza di Nettuno dal Sole.
Il fatto che ora sia una cometa della famiglia di Giove suggerisce una possibile collisione molto tempo fa seguita da interazioni gravitazionali con Nettuno e Giove prima di diventare finalmente un corpo interno del Sistema Solare che gira intorno al Sole ogni 6,45 anni.
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L'evoluzione della forma:
La missione Rosetta dell'ESA ha rivelato che lo stress geologico derivante dalla forma della cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko è stato un processo chiave per scolpire la superficie e l'interno della cometa dopo la sua formazione.
Le piccole comete ghiacciate con due lobi distinti sembrano essere all'ordine del giorno nel Sistema Solare, con una possibile modalità di formazione una lenta collisione di due oggetti primordiali nelle prime fasi della formazione circa 4,5 miliardi di anni fa.
Un nuovo studio che utilizza i dati raccolti da Rosetta durante i suoi due anni presso la Cometa 67P, ha scoperto i meccanismi che hanno contribuito a modellare la cometa nel corso dei miliardi di anni seguenti.
I ricercatori hanno utilizzato la modellazione dello stress e le analisi tridimensionali delle immagini riprese dalla videocamera OSIRIS ad alta risoluzione di Rosetta per sondare la superficie e l'interno della cometa.
"Abbiamo trovato reti di faglie e fratture che penetrano nel sottosuolo per 500 metri e si estendono per centinaia di metri", afferma l'autore principale dello studio, Christophe Matonti dell'Università di Aix-Marsiglia, in Francia.
“Queste caratteristiche geologiche sono state create dallo sforzo di taglio, una forza meccanica spesso vista in gioco da terremoti o ghiacciai sulla Terra e su altri pianeti terrestri, quando due corpi o blocchi si spingono e si muovono l'uno nell'altro in direzioni diverse. Questo è estremamente eccitante: rivela molto sulla forma della cometa, sulla struttura interna e su come è cambiata e si è evoluta nel tempo. ”
Il modello sviluppato dai ricercatori ha riscontrato che lo stress da taglio raggiunge il picco al centro del "collo" della cometa, la parte più sottile della cometa che collega i due lobi.
"È come se il materiale in ogni emisfero si stacchi e si ristacchi, contorcendo la parte centrale, il collo, e assottigliandolo attraverso l'erosione meccanica risultante", spiega il co-autore Olivier Groussin, anche lui dell'Università di Aix-Marsiglia, in Francia.
"Pensiamo che questo effetto sia originariamente dovuto alla rotazione della cometa combinata con la sua forma asimmetrica iniziale''.
Si ritiene che si formò una coppia in cui il ''corpo'' e la "testa" si incontrano mentre questi elementi sporgenti si attorcigliano attorno al baricentro della cometa.
Le osservazioni suggeriscono che lo stress da taglio ha agito globalmente sulla cometa e, soprattutto, attorno al suo collo. Il fatto che le fratture possano propagarsi così profondamente nella 67P conferma anche che il materiale che compone l'interno della cometa è fragile, supportando con prove un dato che prima non era chiaro.
"Nessuna delle nostre osservazioni può essere spiegata da processi termici", aggiunge il coautore Nick Attree dell'Università di Stirling, nel Regno Unito. "Hanno senso solo quando consideriamo uno sforzo di taglio che agisce su tutta la cometa e specialmente attorno al collo, deformandosi e danneggiarlo e fratturarlo per miliardi di anni. "
La sublimazione, il processo di congelamento dei ghiacci in vapore e conseguente trascinamento della polvere di cometa nello spazio, è un altro processo ben noto che può influenzare l'aspetto di una cometa nel tempo. In particolare, quando una cometa passa più vicino al Sole, si riscalda e perde i suoi ghiacci più rapidamente - forse meglio visualizzata in alcuni degli scoppi drammatici catturati da Rosetta durante il suo periodo alla Cometa 67P.
Si pensa che le comete si siano formate nei primi giorni del Sistema Solare e sono immagazzinate in vaste nuvole ai suoi bordi esterni prima di iniziare il loro viaggio verso l'interno. Durante questa fase iniziale di "costruzione" del Sistema Solare, 67P avrebbe preso la sua forma iniziale.
Il nuovo studio indica che, anche a grandi distanze dal Sole, lo stress da taglio agirebbe poi su una scala temporale di miliardi di anni dopo la formazione, mentre l'erosione da sublimazione subentra su scale temporali più brevi di milioni di anni per continuare a modellare la struttura della cometa, specialmente nella regione del collo che era già indebolita dallo stress da taglio.
LINK :
" Morfologia della cometa bilobata e struttura interna controllata dalla deformazione di taglio " di C. Matonti et al.
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A cura di Andreotti Roberto.
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